›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (S2): 610-614.

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地震作用下黄土边坡动力响应数值分析

言志信1, 2,曹小红1, 2,张刘平1, 2,张海东1, 2   

  1. 1.兰州大学 土木工程与力学学院, 兰州 730000; 2. 兰州大学 西部灾害与环境力学教育部重点实验室, 兰州 730000
  • 收稿日期:2011-06-02 出版日期:2011-08-10 发布日期:2011-08-26
  • 通讯作者: 曹小红,女,1985年生,硕士,主要从事边坡工程的研究工作。E-mail:cxhong09@163.com E-mail:yzx10@163.com
  • 作者简介:言志信,男,1961年生,教授,博导,主要从事地质工程、边坡及地下工程方面的教学与研究工作
  • 基金资助:

    西部灾害与环境力学教育部重点实验室开放课题(No. klmwde201005)

Numerical analysis of loess slope dynamic response under earthquake

YAN Zhi-xin1, 2, CAO Xiao-hong1, 2, ZHANG Liu-ping1, 2, ZHANG Hai-dong1, 2   

  1. 1. School of Civil Engineering and Mechanics, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China; 2. Key Laboratory of Mechanics on Disaster and Environment in Western China of Ministry of Education, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China;
  • Received:2011-06-02 Online:2011-08-10 Published:2011-08-26

摘要: 利用FLAC3D软件对某三级黄土边坡进行了动力反应分析。首先分析了静力作用下该黄土边坡剪应变增量和坡面、坡内、坡顶不同监测点的位移;在此基础上进行动力分析,得出黄土边坡地震动力响应规律。研究结果表明,静力作用下坡面上水平向位移明显大于垂直向位移,水平向位移从坡底向上逐渐减小;坡面处位移较大,位移在每级坡坡脚稍向上一定范围内达到最大值;地震作用下黄土边坡剪应变增量由坡脚稍向上部位开始向周围扩展,范围明显增大,且随地震持时的增加剪应变增量增幅较大;塑性区变化显示该黄土边坡坡顶以拉破坏为主,坡脚稍向上开始以剪破坏为主并伴有拉破坏。黄土边坡对地震波具有临空面放大效应,地震波在坡体内传播过程中还具有滞后效应

关键词: FLAC3D, 黄土边坡, 地震作用, 动力响应

Abstract: Using the fast Lagrangian analysis of continua in 3 dimensions (FLAC3D) software, the dynamic response of a three terrace loess slope was analyzed. First, the shear strain of the loess slope, and the displacement of different monitoring points in the surface,inside and upside of the slope were analyzed under the static action. On this basis, the dynamic analysis was made; and the seismic response of loess slope was obtained. The results showed: under the static action, the horizontal displacement of monitoring points in the surface was significantly larger than the vertical displacement and decreased upward from the base of the slope; the larger displacement of the slope was in the surface and the displacement upward each terrace at the base slope slightly reached a maximum value within a certain range of the slope; under earthquake shear strain increment of loess slope began to expand from slightly upward the foot of the surrounding area, the scope of it significantly increased, and shear strain increment increased rapidly with the increase of duration; changes of the plastic zone indicated that the top of slope dominated by tensile failure, while the failure of the base slightly upward the foot of slope was shear failure, which was associated with tensile failure. Seismic wave has an amplification effect on the free surface of loess slope and a lag effect in the dissemination process.

Key words: FLAC3D, loess slope, earthquake, dynamic response

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